自平衡式兩輪電動車電機驅(qū)動系統(tǒng)設計.pdf

1、近年來，汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車成為人類生活中主要的交通工具，隨著汽車保有量快速增加，其弊端日益凸顯，帶來的能源、環(huán)境和交通問題困擾著人類的日常生活，迫切需要清潔能源的新型交通工具的誕生。自平衡式兩輪電動車應運而生，其清潔、輕巧方便，成為研究的熱門課題。對平衡車的研究包括多個方面，其中運動和平衡控制是其核心部分。由于平衡車的控制需求高，常采用國外進口電機，但成本昂貴，不便于普及，本文課題的主要目的就是針對自平衡式兩輪電動車，設計一套對于

2、國產(chǎn)電機的驅(qū)動系統(tǒng)，降低平衡車的成本，同時滿足和實現(xiàn)平衡車的運行和平衡控制。
　　本文首先通過電機的性能比較，選出適合平衡車系統(tǒng)的永磁同步電機;其次對電機的模型進行理論分析和構(gòu)建，對其進行坐標變換，實現(xiàn)解耦，等效成直流電機進行控制，控制性能得以提高，控制電機時使用空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)，且采用線性霍爾傳感器作為轉(zhuǎn)子位置檢測元件，并通過零漂抑制電路，消除位置信號的零點漂移，提高轉(zhuǎn)子位置精度，此外還對轉(zhuǎn)子位置信號分區(qū)間讀取，避免溢出和提

3、高讀取精度，滿足平衡車控制需求的高精度;然后分別設計電機驅(qū)動系統(tǒng)的電源電路、功率模塊、采樣電路和保護電路等硬件電路，以及對平衡車運行和平衡控制進行軟件編程和實現(xiàn);最后對整個系統(tǒng)進行搭建和試驗，對實驗結(jié)果進行分析。
　　實驗結(jié)果表明:電機經(jīng)過采取線性霍爾傳感器和零漂抑制電路，有效的提高轉(zhuǎn)子位置檢測精度，滿足平衡車需求;并通過空間脈寬調(diào)制技術(shù)矢量控制實現(xiàn)自平衡兩輪車運行和平衡控制。實現(xiàn)了針對自平衡式兩輪電動車采用國產(chǎn)電機的電機驅(qū)動系統(tǒng)